LED灯在公共建筑照明节能方面的应用研究

文/李楠 王成玉，.身份证号：4003976059334； .身份证号：4898508063480

LED灯在公共建筑照明节能方面的应用研究

文/李楠1王成玉2，1.身份证号：410103197605291334； 2.身份证号：412822198508063480

现阶段的很多国家多在进行节能优化，无论是建筑节能技术还是建筑能耗问题都是社会各界广泛关注的内容之一。而照明作为建筑主体当中的一个重要组成部分，其耗能量占据了建筑主体总能耗的十分之一。如果不对其进行节能优化，那么每年所消耗的能量将会是十分巨大的。本文主要对LED灯在公共建筑照明节能方面的应用进行了简要的分析。

LED灯；公共建筑；照明节能

1 LED的照明原理以及LED照明的特性

LED是英文lightemittingdiote的缩写，即发光二极管。这种二极管的基本结构就是一块芯片，这种芯片的构成也很简单，是一块由电带动发光的半导体材料，这种材料可以将电能转化成光能。正如人的生存需要心脏时时刻刻为全身进行供血一样，LED的持续工作也离不开这一小块芯片的作用，换言之，这块芯片就是LED的心脏。作为当下一种被普遍使用的照明工具，LED有其独特的性质。首先是LED的可靠性，数据才是最有力的证据，当我们为节能荧光灯光源拥有5千小时的使用寿命感叹时，LED的5万小时足以让我们尖叫。如此，LED的可靠性毋庸置疑。其次就是LED的绿色环保特性，众所周知，许多的照明工具中都会含有汞、铅等对环境造成很大污染的重金属，而LED不含有这些“危险元素”；而且LED发光时也不会产生紫外线，这样，之前我们见到的“蚊虫围着灯泡转”的现象就不会发生，同时，LED照明采用恒流驱动，这一设计使得电能转化成光能的效率提高至50%以上，传统的白炽灯泡的转化效率只有4%。

2 建筑物对照明的要求

建筑物的修建归根到底是为大众修建的，它的外貌、构成都应该体现的是消费者、大众的意愿。换言之，建筑物对照明的要求也就是大众对照明的要求。现如今，人们对灯具、照明的要求已不仅仅是最初的“亮”那么简单，人们追求的是适宜，安全，节约。所谓适宜，就是灯具的照明效果应该与建筑物的功能，与人们的认知相吻合，针对不同的建筑物，我们使用不同的照明灯具。在追求光明的同时，安全也是大众对建筑物内灯具的要求；这里的安全不仅仅是指安装过程中的安全，更加重要的是对人的眼睛、身体的影程度；建筑物对灯具的选择中，也要考虑这个“安全系数”。所谓节约，这里的节约不仅仅是省钱那么简单，在现在追求低碳生活的情况下，节约更多的是节能，节能不是我们个人的追求，也是我们整个社会的追求，LED灯能很好地将这些需求体现出来。

3 LED灯在公共建筑照明节能方面的应用策略

3.1 应用技术

3.1.1 LED灯的“隐藏”应用。LED光源的紧凑结构和小体积特征决定了其应用的灵活性，在公共建筑照明设计时即使空间狭小，也能采取隐藏式透光，且能耗并不高，便能营造出“见光不见灯”的艺术效果。隐藏应用具体包括以下三点：（1）点式隐藏。例如在大型建筑空间天棚上嵌入灯槽，根据照明需求选择多颗LED组成光源阵列，暗灯槽既可局部分设也可排列成行，更加便于维护检修；（2）带式隐藏。例如在公共建筑空间天棚四周嵌装灯槽，以条带形LED射灯组成光源，在多个灯具串联的状态下从上至下照明，这种方法也可运用在外墙中上部、墙檐等位置，且光源和灯具可隐藏于暗槽当中，起到提高照度、节省空间、装饰环境的作用；（3）面式隐藏。在大型影剧院、娱乐场所等公共建筑中，需要照亮的发光面以外墙、地板和天棚为主，用LED作为光源时需将线性发光条安装在吊顶棚骨架、地板以及外墙面对应的室外地面上，从而达到照明效果。

3.1.2 LED灯与建筑的“一体化”应用。在优秀的建筑照明设计中，照明可以说是建筑的一部分，人们更愿意体会的是照明与建筑的有机结合，将灯具、空间、所处环境协调起来，使其相互渗透和促进，并利用现代化手段解决应用过程中的各种矛盾。例如在LED与建筑构件相结合的前提下，以科学合理的封装结构最大程度减少光衰，提高光源和散热效率，并通过二次配光满足公共建筑中的室内照明要求。

3.1.3 室外照明的应用。LED灯在公共建筑空间室外照明应用中主要包括泛光照明和内透光照明两种：泛光照明通过建筑外表面的凹凸与LED投光灯的结合，将光线射向建筑物外墙，另一种则是在离建筑物一定距离的位置装设投光灯进行立面照明；内透光照明则是通过充分利用透射式室内光源来获得良好的室外照明效果，例如在窗位或透光部位安装LED灯具，将这部分光源作为夜晚的泛光照明使用，灯光从内外泄，照明更为通透，既不会对建筑立面造成损坏，又可减少室外定点设置投光灯的成本，是一种节能与效果并存的完美照明手段，例如美国纽约的曼哈顿金融区、上海金贸大厦均是通过内透光照明来达到照明与节能并存的目的。

3.2 应用实例

以某城市广场建筑照明景观工程为例，该工程要求光源和灯具符合绿色节能的环保原则，例如避免光线散射、控制眩光等。在实际施工时采用196W的LED灯替代了原本设计的250W高压钠灯，照明功率密度值LPD约为0.63W/m2，平均照度达到了34.05x，总均匀度为0.75。经现场实地考察表明，LED光源显色性高，在夜间可营造良好的景观效果。节能效果对比：该工程1000盏196W的LED灯年耗电量约59.03万千瓦时，折合72.56吨标准煤，相比高压钠灯可减少92.47吨标准煤，节能率将近57.83%，10年电费约540.7万元，相比高压钠灯可节省电费529.86万元和维护费110.20万元。从照明效果、节能环保、经济效益等角度来看，LED灯在公共建筑照明中均要比高压钠灯更为实用。

4 结语

与传统光源相比，LED灯具备许多优势，但也存在成本高、光谱质量等关键问题，因此在当前阶段需从长远角度考虑LED灯的使用价值，不断优化LED光源的封装、散热环节，使其与公共建筑的绿色照明需求更为贴合，从而更好地实现公共建筑照明节能减排的目的。

[1]杨姗姗.LED在建筑化照明设计中的应用[D].河北工业大学,2007.

[2]李发启.LED照明在绿色建筑中的应用[J].现代建筑电气,2016.

[3]张卉,李春祥.绿色建筑中LED照明节能设计探究[J].电子技术与软件工程,2016.

[4]黄广志.LED在建筑节能照明系统中的应用[J].居业,2016.